DE704893C - Arbeitsverfahren fuer fremdgezuendete Zweitaktbrennkraftmaschinen, bei denen Brennstoff eingespritzt wird - Google Patents

Description

• Arbeitsverfahren für fremdgezündete Zweitaktbrennkraftmaschinen, bei denen Brennstoff eingespritzt wird Bei den bekannten, im Zweitakt arbeitenden Brennkraftmaschinen mit Brennstoffeinspritzung, z.B. Dieselmaschinen, wird der Brennstoff während des Kompressionshubes eingespritzt und durch die hohe Verdichtungstemperatur zur Entzündung gebracht. Bei diesen Brennkraftmaschinen bereitet die Verbrennung schwerer Brennstoffe, wie Rohöl, verschiedene Schwierigkeiten, um eine vollkommene Vernehelung des Brennstoffes und eine vollkommene Verbrennung zu erzie.en.
• Im Gegensatz zu diesem bekannten, bei Brennkraftmaschinen üblichen Arbeitsverfahren wird bei dem neuen Arbeitsverfahren, das sich auf fremdgezündete Zvveitaktbrennkraftmaschinen bezieht, der Brennstoff während des Arbeitshubes in einen derart gestalteten Teil des Arbeitsraumes eingespritzt und am Ende des Arbeitshubes Frischluft derart und in solcher Menge eingeführt, daß die Abgase ausgespült werden, ohne daß dabei der während des Arbeitshuhes eingespritzte und im Verlaufe dieses Hubes vergaste Brennstoff entfernt wird und nur der zur Verbrennung dieser Brennstoffmenge nach erfolgter Verdichtung notwendige Luftsauerstoff verbleibt.
• Durch dieses Einspritzen während des Arbeitshubes wird im wesentlichen keine Verbrennung des #eingespritzten Brennstoffes, sondern lediglich eine gute Aufbereitung desselben bzw. eine Vergasung erzielt, und dieser so. vergaste Brennstoff wird erst nach Zuführung von Frischluft und nachfolgender Kompression gezündet.
• Es ist zwar ein Arbeitsverfahren für Brennkraftmaschinen bekannt, bei dem ein Gemisch von Brennstoff und Luft mit einer zur vollständigen Verbrennung nicht ausreichenden Luftmenge benutzt wird. Durch Zündung dieses Gemisches wird beim ersten Arbeitshub eine unvollkommene Verbr--nnung mit Rußabscheidung erzielt, und dieses Gemisch von unverbrannten Gasen und fein verteilten Rußteilchen wird dann nach Frisch-1-Liftzuführung -und nach nochmaliger Kompression und Zündung in einem zweiten Arbeitshul) verbrannt. Eine solche unvollständige Verbrennung mit Rußabscheidung, die ein rasches Verrußen der Zylinder zur Folge hat, tritt bei dem Arbeitsverfahren nach der Erfindung nicht ein, da der Brennstoff erst in einem Zeitpunkt einggespritzt wird, wenn die Verbrennung bereits so weit fortgeschritten ist, daß der Sauerstoff im wesentlichen verl)rauz#ht ist. Das vorerwähnte bekannte Verfahren hat ferner noch den Nachteil, daß die Verbrennungsgase bei der zweiten Verbrennung der Rußteilchen hn Zylinder bleiben und keinerlei nutzbringende Arbeit leisten. Schließlich ist es auch als Nachteil anzusehen, daß zur Durchführung dieses bekannten Arbeitsverfahrens zwei Arbeitszylinder für die beiden verschiedenen Verbrennungsvorgänge notwendig' sind.
• 1\,lit dem neuen Verfahren werden nicht nur die vorerwähnten Nachteile vermieden, sondern außerdem auch die Verbrennung schwerer Brennstoffe, wie Rohöl, in Zin-,eitaktmasschinen mit geringer Kompression und Fremdzündung bei einwandfreier Verbrennung ermöglicht. Da das Einspritzen des Brennstofies im oberen Zylinderteil erfolgt, so -werden die verbrannten Gase durch die Expansion des im Zylinderoberteil vernebelten Brennstoffes nach unten abgedrängt, so daß eine gewisse Schichtung von Brennstoffnehel und Brenngasen eintritt. Es ist von Vorteil, wenn der Brennstoff erst in der zweiten Hälfte des Arbeitslitibes in den oberen Teil des Zylinders oder aber in eine Vorkammer eingespritzt bzw. hineinzersu#ubt wird. In dieser Zeit hat sich die Verbrennung schon voll entwickelt, und der Luftsauerstoff ist schon so weit aufgebraucht, daß ein Vcrbrennen oder teilweises Verbrennen, d.h. eine Nachexplosi#on des beim Arbeitshub eingespritzten Brennstofies vermieden wird. Es darf natürlich zum Einspritzen und Zerstäuben des Brennstolfes nicht Luft verwendet werden, sondern gegebenenfalls sind die Auspufigase hierfür zu verwenden.
• In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele einer nach dem neuen Verfahren arbeitenden Brennkraftmaschine dargestellt. Es zeigt: Fi . i einen Längsschnitt durch Zylinder 9 z# und Kolben einer Brennkraftmaschine, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-11 der Fig. 1, Fig. 3 einen Längsschnitt durch Zylinder und Kolben einer Brennkraftmaschine in anderer Ausführung, Fig. 4 und 5 den gleichen Längsschnitt bei anderen Arbeitsstellunglen des Kolbens.
• In Fig. t und 2 bezeichnet i den Kolben, 2 den Zylinder, 3 einen sich nach oben verjüngenden Raum des Zylinders, 4 eine Zündkerze und 5 eine Einspritzdüse. Aus der Zeichnung geht hervor, daß sowobl Zündkerze als auch Einspritzdüse sich an oberster Stelle des Raumes3 befinden.
• Wenn der Brennstoff gemäß Fig. i und 2 direkt in den Zylinderratini eingespritzt oder hineinzerstäubt wird, so ist es zur einwandfreier. Durchführung des Verfahrens vorteilhaft, den Zylinderrau111 3 in der gezeigten Weise nach oben züi verjüngen -, damit sich der Brennstofin#ebel mit den Brenngasen. nicht zu sehr mischen kann und eine Schichtung von Brennstoffnebel und Brenngas-en erreicht wird.
• Die Fig. i zeigt den Kolben im Zylinder in seiner höchsten Stellung. Das komprimierte Luft-Gas-Gemisch, das dicht über dern Kolbenboden luftreicher und im oberen Teil des Raumes3, wo sich die Zündkürze4 befindet, brennstofireicher ist, wird durch die Zündkerze 4 zur Explosion gebracht. In Fig. 2 hat der Kolben i ungefähr die Hälfte seines Arbeitshubes zurückgelegt. In dieser Zeit wird der Brennstoff mittels einer nicht dargestellten Breiinstoffpumpe durch ein Rohr 6 und durch die Zerstäuberdüse 5 in den oberen Teil 3 des Zylinders hineinzerstäubt. Die Brennstofftächen sind in Fig. 2 mit Punkten und die Brenngase mit Pfeilen gekennzeichnet. Die gleiche Darstellung ist bei der Brennkraftmaschine nach Fig.3 bis 5 gewählt, wobei die Frischluft durch kurze Striche angedeutet ist. Bei der Ausführung nach Fi-.3 bis 5 ist eine besondere Vorkammer 8 mit Auslaßöffnungen 7 vorgesehen. Die Einspritzduse ist mit 5b und der Kolben Mit Ib bezeichnet. Nach Fig. 3 hat der Kolben in dem Augenblick der 'Brennstoffeinspritzung ebenfalls ungefähr die Hälfte seines Arbeitshubes zurückgelegt. Nach Fig. 4 hat der Kolben den Auslaßschlitz9 bereits etwas freigegeben, durch den die mit Pfeilen bezeichneten verbrannten Gase ausströmen. Der mit Punkten bezeichnete Brennstoffnebel rückt durch die Entspannung nach, und durch eine schmale öffnung io strömt die vom Überströnikanal kommende Frischluft in den Zylinder ein. Die Anordnung ist hierbe.i so getroffen bzw. der Kolbenb.oden ist so ge- formt, daß sich die Frischluft zwischen die verbrannten Gase und den nachdrängenden Brennstoffnebel einsrbiebt, wie aus Fig.4 und ; ersichtlich.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE; i. Arbeitsverfahren für freindgezündete Ziveitaktbrennkraftmaschinen, bei denen Brennstoff eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff während des Arbeitshubes in einen derart gestalW ten Teil des Arbeitsraumes eingespritzt und am Ende des Arbeitshubes Frischluft derart und in solcher Menge eingeführt wird, daß die Abgase ausgespült werden, ohne daß dabei der während des Arheitshubes eingespritzte und im Verlaufe dieses Hulj#es vergaste Brennstoff entfernt wird, und nur der zur Verbrenn-ung dieser Brennstoffmenge nach erfolgter Verdichtung notwendige Luftsauerstoff verbleibt.
2. 2. Arbeitsverfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff im oberen Teil des Explosionsraumes eingespritzt und die Frischluft so zugeführt wird, daß sie sich zwischen die verbrannten Gase und den Brennstoffnebel einschiebt. 3. Brennkraftmaschine zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderkopf einen sich nach oben verjüngenden Raum aufweist, an dessen oberster Stelle sowohl Zündkerze als auch Einspritzdüse angeordnet sind.